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[其他] 复旦大学林老师物理工作室-2015年寒假、春季课程时间

滑雪板底板的材料主要由塑料或高分子尼龙材料制成,高分子材料的底板摩擦系数小,比塑料底板要好。滑雪板的边刃要随时保持锋利,这样在你对它施加重力时,不会产生侧滑。据说专业滑雪运动员使用的滑雪板其边刃可以刮胡子。.

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滑雪板与地面接触面积大,在压力不变的情况下压强小,这是初中物理压强减小的一个应用。.

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自行车上的物理知识

自行车是一种简便的交通工具,从它的构造和使用过程中,可发现许多与物理有关的知识。
 

1.自行车的车座为何设计成马鞍型?
  
这样可以增大人与车座的接触面积,减小车座对人的压强,人骑车时感到舒服,骑车不易感到疲劳。
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2.车坐下的弹簧有什么作用?起到减震作用。
  
3.自行车的那些部件是杠杆?刹车手闸是一个省力杠杆,车把和前*也构成省力杠杆。
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4.自行车的哪些装置是轮轴?
  
脚踏和中轴大齿轮组成一个省力轮轴,自行车把也是省力轮轴,后轮上小齿轮和后轮组成一个费力轮轴。
  

5.自行车的手把、脚踏板、轮胎等处,为什么会做有凹凸不平的花纹?
  
通过增加接触面的粗糙程度来增大摩擦。
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6.自行车的哪些部位要减小摩擦,用什么方法来减小?
  
自行车上的所有转轴,如中轴、前后轴、飞轮、脚踏板、转轴等部件都要减小摩擦,


它们是利用滚珠轴承或润滑剂来减少摩擦的。.

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7.刹车是为什么手要用力?紧急刹车,车为什么能很快停下来?
  
刹车皮对钢圈的压力越大,则刹车皮对钢圈的滑动摩擦力越大,


用力刹车可以使轮子不再转动,使车轮与路面的滚动摩擦变为

滑动摩擦,在相同情况下,滑动摩擦比滚动摩擦大得多,所以车能很快停下来。
  
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8.紧急刹车时,新的轮胎为什么会在地面上留下一道黑色的痕迹?
  
刹车时,车轮基本不转动,但由于惯性,车子仍向前滑动,此时轮胎要克服地面摩擦做功,机械能转化为


内能,轮胎因温度升高而焦化,所以会在地面上留下黑色的痕迹。
  
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自行车的车龄为什么会发出声音?
  
车铃中小锤敲打铃盖,铃盖振动产生声音。
  
人面对车铃,会看到自己的像,这是怎么回事?
  

车铃盖形状相当于一个凸面镜,人看到的是因反射而成的正立缩小的虚像。
  
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自行车的前后轮受到的摩擦有什么不同?
  
前轮是从动轮,受到的摩擦力方向和运动方向相反,起阻力作用;后轮是驱动轮,


他和地面的静摩擦是车前进的动力,方向和运动方向相同。
  

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脚踏板和后车轮的转动快慢是否相同?
  
不相同,后车轮转动较快,这是因为中轴上大齿轮的齿数比后轴上小齿轮的齿数多。
  
人骑自行车的正常行驶速度约是多少?
  
约15km/h
  
不在蹬车后,自行车为什么仍能运动?
  
自行车原来是运动的,当不再蹬时,自行车由于惯性仍保持原来的运动状态,所以自行车仍能运动。
  
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骑自行车上坡,走s形路线比较省力,这是为什么?
  
汽车上坡,不管路线如何,爬上坡顶升高的高度时一样的,但走s形路线


所走的路线比较长些,相当于把斜面的长度拉长了,在高度相同的情况下,

斜面越长越省力,所以走s形路线省力些。
  
骑自行车的人在上坡前,往往要用力蹬几下,这样做有什么好处?
  
骑自行上坡过程是动能转化为势能的过程,上坡前用力蹬几下,增大了车


的速度,从而增大了车的动能,上坡过程中,这些动能转化为势能,车子

容易爬到坡顶。.

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自行车下坡时,不再用力蹬车,车一般也会越来越快,这是为什么?

自行车下坡过程是重力势能转化为动能的过程,动能增大,速度也增大。
  
车轮胎为什么要打气
  
可减小轮胎的形变,减小骑车前进过程中受到的摩擦力。
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用打气筒给自行车车胎打气时,不一会儿气筒壁就会热起来,这是什么原因?
  
主要原因:打气筒的活塞压缩气体成功,气体内能增加,气体内能传给气筒壁,使其筒壁温度升高;


次要原因:大气过程也是克服活塞和筒壁摩擦力做功过程,是筒壁内能增加,温度升高。.

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如果在夏天车气打足,则轮胎在强烈的阳光照射下,往往会爆胎,这是为什么?

轮胎中气体在阳光照射下,吸收热量,温度升高,受热膨胀,故车胎易爆。
  
如何用自行车测量跑道的长度?
  
一般普通车轮的直径为0.71米或0.66米。


那么转过一圈长度为直径乘圆周率π,即约2.23米或2.07米,

然后,让车沿着跑道滚动,记下滚过的圈数n,则跑道长为n×2.23米或n×2.07米。.

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快速行驶的自行车,如果突然把前轮刹住,后轮为什么会跳起来?
  
这是因为前轮受到阻力而突然停止运动,但车上的人和后轮没有受到阻力,


根据惯性定律,人和后轮要保持继续向前的运动状态,所以后轮会跳起来。
  
切记下坡或高速行驶时,不能单独用自行车的前闸刹车,否则会出现翻车事故!
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国际泳联推新规 “鲨鱼皮”高科技泳衣被禁

国际泳联(FINA)出台了名为《迪拜宪章》的新规定,以规范选手在比赛中使用的泳衣。
  
国际泳联宪章规定,参加国际游泳赛事选手的泳衣不得覆盖颈部,不可长过肩部和足踝;


泳衣的厚度不得超过1毫米;泳衣的浮力也不可超过1牛顿;每个选手在比赛中只能穿

一件泳衣。上述规定先运行到2009年12月31日,所有制造商必须在3月31日

之前将自己生产的泳衣提交检查。

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另外,国际泳联还规定,从2010年1月开始,除限制泳衣的厚度外,

还将对泳衣使用的非渗透性材料进行限制,这种材料不得超过整件泳衣表面积的50%。
  
据悉,运动员从2010年1月开始使用的泳衣必须在2009年11月1日


前送检,此后的检测期将为每年的8月1日。国际泳联只承认选手在身穿获得

认可泳衣参加比赛时打破的世界纪录。所有泳衣的结构必须一致,赞助公司不得

替个别选手量身订做泳衣,不得对已获认可的泳衣进行任何修改。

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国际泳联在声明中表示,希望选手们都可以回到游泳运动的基本和核心原则,

因为比赛较量的不是高科技。

在这种规定下,高科技泳衣的代表“鲨鱼皮”泳衣因不符合标准将无用武之地。

在北京奥运会上,美国“飞鱼”菲尔普斯就是穿着“鲨鱼皮”独揽8金的。

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背景资料:
  
2008年,以“鲨鱼皮”为代表的高科技泳衣帮助游泳运动员在长池和短池游泳比赛中,


共计105次刷新了世界纪录,一时间,“鲨鱼皮”名声大噪,似乎谁穿上这套魔衣,

谁就视世界纪录如儿戏。然而,好景不长,国际泳联一纸决定,将“鲨鱼皮”揭去,

从此宣布了对高科技泳衣的设计设定限制。
  


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鲨鱼皮泳衣:

  
美国宇航局的先进技术帮助泳装设计师设计出新式泳装,迈克尔·菲尔普斯在参加2008年北京奥运会时连夺金牌。


在所有获奖人员中,美国人菲尔普斯和纳塔莉·考芙琳(NatalieCoughlin)穿了Speedo品牌的第四代鲨鱼皮(Speedolzrracer)泳衣。

菲尔普斯获得的金牌比当代任何一名运动员都多。
  


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美国弗吉尼亚州汉普顿美国宇航局兰利研究中心的航空航天工程师史蒂夫·威尔金森(SteveWilkinson)

参与了这种泳装的研发工作,为了获得最理想的结果,他们在兰利研究中心低速风洞里,对多种织物进行测试。

美国Speedo泳衣商标获得者沃纳科技(Warnaco)公司之所以会到兰利研究中心试验织物样品,是因为美国宇航局

兰利研究中心在过去数十年间,一直在研究飞机和船只减阻问题。就像减小飞机的阻力能让它更加有效地飞行一

样,减小泳装的阻力有助于运动员游得更快。
  

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研究显示,粘性阻力或表面摩擦几乎占一名游泳人员产生的所有阻力的三分之一。风洞检测测量了织物表面产生

的阻力。Speedo品牌的研发小组Aqualab实验室获得了这项研究结果,他们利用这些结果设计出先进的“太空时

代”的泳装。.

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跳高为什么要采用特别的姿势

想一想:跳高时,在助跑至最后一步,身体就具有一定的动能。怎样争取把动能转为较多的势能,并越过较大的

高度呢?
  
  


跳高时,身体在离地瞬间,就具有一定的动能。这份动能在离地之后,就变为势能。当达到最高点时,原有的动能

就大部分变为势能mgh,其h就是身体重心增加的高度。.

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右图表示小孩子跳高的竖直姿势,其重心高出横杆太多(y太大),能跳过横杆的高度H就远小重心的高度,

成绩就大打折扣,至为可惜。
  
  


反之,像左图,是“背越式”过杆,使身体的重心尽量接近横杆(y尽量小),甚至低于横杆,就可以争取

较大的H。

[ 本帖最后由 复旦枫林 于 2013-6-2 16:06 编辑 ].

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      体验超光速飞行:恒星瞬间变“星暴”



使用乐高拼装玩具拼出的“千年隼”号飞船。《星球大战》中,“千年隼”号能够进行超光速.

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英国莱斯特大学的学生表示超光速飞行的飞船上的乘客将看到这幅图片展示的景象。由于多普勒效应,他们无法看到恒星发出的光线

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2013年 8年级暑期物理课程安排

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 从《星球大战》中的“千年隼”号飞船的驾驶舱看到的景象。莱斯特大学的学生认为“千年隼”号船员不可能看到恒星发出的光线,只能看到一个光盘飞行
  


  一些公司试图让《星球大战》中一些具有未来派色彩的技术成为现实,例如照片中展示的绝地武士念力训练仪。.

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一些公司试图让《星球大战》中一些具有未来派色彩的技术成为现实,例如照片中展示的绝地武士念力训练仪。

据国外媒体报道,《星球大战》中的“千年隼”号飞船能够进行超光速飞行,是“星战”系列中最令人津津乐道的元素之一。

根据英国莱斯特大学物理学系的四年级学生进行的计算,在进行超光速飞行时,“千年隼”号上的乘客汉-索罗、

卢克-天行者和莉亚-欧嘉纳公主不可能看到飞船穿过的恒星发出的光线,而是看到光盘。.

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在莱斯特大学的《物理学特殊课题杂志》上,他们刊登了自己的研究发现。这本杂志每年都会出版,

刊登攻读四年制物理学硕士学位的学生在最后一年撰写的原创短篇论文。《物理学特殊课题杂志》

鼓励学生在研究物理学课题时开发他们的想象力,进一步了解论文出版和同行评议的方方面面。.

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在《星球大战》中,“千年隼”号飞船采用超光速推进装置,可进行超光速飞行。随着飞船进入超光速,

乘客看到的每一颗恒星都被拉伸。但根据莱斯特大学的4名学生——莱利-康诺斯、卡蒂-德克斯特、乔

舒亚-阿格勒和卡梅伦-斯库拉尔进行的研究,真实的情况可能并非如此。他们指出船员们看不到恒星发

出的光线,只能看到一个明亮的中央光盘。.

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阳光英语中学生俱乐部

阳光英语中学生俱乐部.pdf (248.57 KB)

[ 本帖最后由 复旦枫林 于 2013-6-24 10:39 编辑 ].

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20日上午举行的太空授课实验反映了什么样的物理原理?

 质量测量——牛顿第二定律

  
实验过程:聂海胜把自己固定在支架一端,王亚平轻轻拉开支架,一放手,支架在弹簧的作用下回复原位。LED屏显示出聂海胜的质量:74公斤。

 
解读:牛顿第二定律:物体加速度的大小跟物体受到的作用力成正比,跟物体的质量成反比。这定律不因物体的引力环境、运动速度而改变,因此在太空和地面都是成立的。

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陀螺运动——角动量守恒
  

实验过程:用手轻推陀螺顶部,陀螺翻滚着飞向远处。紧接着,又取出一个一模一样的陀螺,让它旋转起来,

悬浮在半空中,再用手轻轻一推,旋转的陀螺不再翻滚,而是保持着固定的轴向向前飞去。

  
解读:转动的陀螺具有定轴性,定轴性遵守角动量守恒原理——在没有外力矩作用的情况下,物体的角动量

会保持恒定。航天员瞬时施加的干扰力不能产生持续的力矩,由于角动量守恒,旋转陀螺的旋转轴就不会发生很大改变。



[ 本帖最后由 复旦枫林 于 2013-6-27 09:15 编辑 ].

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 制作水膜——液体表面张力
  

实验过程:把一个金属圈插入饮用水袋中,慢慢抽出金属圈,形成了一个水膜。晃动金属圈,水膜也没有破裂。

  
解读:太空中的液体处于失重状态,表面张力不仅大显身手,还决定了液体表面的形状。水膜实验中,

表面张力使水膜像橡皮膜一样搭在金属环里,并且比地面上形成的水膜面积更大、存在时间更长。

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物理推算:花盆10樓墜下殺傷力堪比槍擊

针对全国頻頻上演的高空坠物伤人事件,不少科研机构纷纷开展各种高空坠物实验以测试其破坏力。

花盆10楼坠下杀伤力堪比枪击

有人用10楼高(30米)花盆(1千克)坠楼作过计算。


  
花盆落地時动能=质量×重力加速度×高度,即1千克×9.8米/秒×30米 = 294焦耳。294焦耳是什麼概念?

56式步枪杀无防护人体的要求是65焦耳,5.45毫米小口径步枪子弹向目标传递能量为228.3焦耳。

  
再假设,该花盆落在泥地上砸出一个5厘米深坑,瞬间冲击力 = 能量/形变程度 = 294焦耳/0.05米 = 5880牛顿,

相当与600公斤重,这一重量足以压死任何一個人。
  

物体从高空坠落产生的冲击力,于其重量、硬度、坠落時间成正比,高度越高、质地越坚硬,接触面越小,造成伤害就越大。

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陀螺实验

是所有实验中,受到重力影响最小的一个。陀螺运动实验中,转动的陀螺具有定轴性,

定轴性遵守角动量守恒原理――在没有外力矩作用的情况下,物体的角动量会保持恒定。

航天员瞬时施加的干扰力不能产生持续的力矩,由于角动量守恒,旋转陀螺的旋转轴就

不会发生很大改变。而这一点在地面上之所以很难实现,并不是因为角动量守恒定理不

成立,而是因为陀螺与地面摩擦产生的干扰力矩等因素改变了陀螺的角动量,使其旋转

速度逐渐降低,不能很好地保持旋转方向。.

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这在实际应用已经有很多,例如很多通信卫星,为保证天线对准地面,就通过陀螺高速自转达到稳定。.

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蚂蚁懂物理学?其觅食路径遵守光线折射原理

一项最新的研究发现,当火蚁穿过不同的表面时,它们会选择消耗时间最短的路线,而不是距离

最短的路线。一束光线在两点之间传播会选择损耗时间最短的路线,即使它不是最短的距离,这

一原理也被称作费马原理(或者最短时间原理)。比如说,设想一下一名救生员匆忙去拯救距离

海岸一段距离的某个人,最快的方式就是先沿着海岸奔跑,以此来使她游泳所耗费的时间最短。.

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来块清甜多汁的西瓜是夏天最好的消暑方式,在大多数人的经验中,挑瓜时总会通过敲击

后的“咚咚”声来分辨西瓜的好坏生熟。然而,这个看似简单的方式有着怎样的奥妙呢?

运用声学和力学知识,就可以很容易挑出西瓜一个令人满意的西瓜。.

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对生活中的一些物理现象的解释

挂在壁墙上的石英钟,当电池的电能耗尽而停止走动时,其秒针往往停在刻度盘上“9”的位置。这是为什么呢?.

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冰冻的猪肉在水中比在同温度的空气中解冻得快。烧烫的铁钉放入水中比在同温度的空气中冷却得快。

装有滚烫的开水的杯子浸入水中比在同温度的空气中冷却得快。这些现象都表明:水的热传递性比空气好。.

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初二物理基础班(还有一个名额)

下周一开始上课

上课时间:15:30—17:30;

每周一、三、五、日上课;



暑期上课内容:

光学提高(自主招生难度)+力学基础



秋季上课内容:

力学提高(自主招生难度)+质量密度基础+简单机械基础

班级人数:4人

目前学生:华育理科班2人,西南位育1人
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初二物理基础班(还有一个名额)


7月29日—8月21日上课

上课时间:8:00—10:00;

每周一、三、五、日上课;


暑期上课内容:

光学(提高)+ 力学基础 + 力学(提高)共14课时


秋季上课内容:

质量密度基础 + 简单机械基础 + 简单机械(提高)

秋季上课时间:周日9:30—11:30

班级人数:4人

目前学生:上外附中3人,只限招上外的学生
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看得见的“声音”.

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